Полировальный инструмент

 

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента, в частности оно касается конструкции сборных полировальных кругов Цель изобретения - повышение качества полировки. На корпусе 3 инструмента расположен полировальный материал в 3 с/ VI о о со ел о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 24 О 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к втоЕСКОм свидкткльСтам

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОтНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (2 1) 4660035/08 (22) 07,03.89 (46) 23.01,92, Бюл. 11 3 (75) Б.И,Никулкин, А.В.Иванов и В.А.Гнилица (53) 621.922.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1274917, кл. В 24 D 13/00, 1985.. SU 1706850 A 1

2 (54) ПОЛИРОВАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ (57) изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента, в частности оно касается конструкции сборных полировальных кругов. Цель изобретения — повышение качества полировки. На корпусе 3 инструмента расположен полировальный материал в

1 7068 0 виде многозаходных полос 1 и 2. Полосы выполнены из хлопчатобумажных тканей разной жесткости. Все полосы выполнены с односторонней винтовой эа5 круткой и расположены с чередованием на торцах круга концов полос с одинаковым угловым шагом. Длина полос равна длине окружности инc1румента.

Число полос из более жесткого материа-10 ла равно числу их заходов, а их ширина выполнена одинковой и рагна 0,51,0 средней ширине полос инструмента.

Полосы 2 из менее жесткого материала

При 2-.заходной винтовой навивке полос 1 одинаковой ширины h из хлопчатобумажной палаточной ткани и смежном расположении между ними двух полос 2 иэ сатиновой или ситцевой ткани концы полос 1 расположены со стороны торцов круга со смещением между собой на угловой шаг(f< = 180

При 3-заходной навивке полосы 1 и 2 выполнены либо одинаковой ширины (h I= 31g) либо ширина 1 полос 1 меньше шир» ы и полос ? в пределах

О, 5 1, 0 средней ширины h полос 1 и 2. Концы полос 1 расположены ro сто. роны торцов круга со смещением между собой с угловым шагом (P, = 120, а угловой шаг р между смежными концами полос 1 и 2 выполнен одинаковым и

35 360 о равным = --- = 60

Il

Многозаходная (2-, 3-,4-заходная) односторонняя естественная винтовая закрутка полос 1 и 2, обладающих раэ40 ной радиальной жесткостью и набранных иэ хлопчатобумажных тканей разной плотности и жесткости, обеспечивает быстрое изменение давления на полной ширине площадки контакта винтовых

45 полос 1 и 2 с деталью и уменьшает высоту шероховатости на обработанной поверхности за более короткий проме.жуток полирования по сравнению с 1-заходной винтовой навивкой полосы. Причем с увеличением числа заходов вин55

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента, в частности оно касается конструкции сборных полировальных кругов.

Целью изобретения является повышение качества полирования.

На фиг.1 изображен полировальный инструмент со стороны периферийной поверхности; на фиг.2 — сечение A-А на фиг.1; на фиг,3 — полировальный инструмент, составленный из 2-х секций; на фиг.4 — ечение Ь-h на фиг.3; на фиг.5 - вид В на фиг.4.

Полировальныи инструмент выполнен в виде многоэаходных винтовых полос 1 и 2 из хлопчатобумажных тканей разной жесткости и плотности. Полосы 1 и 2 навиты на цилиндрический корпус 3 в одну сторону с равномерным винтовым уклоном, Между боковыми поверхностями винтовых полос 1 из хлопчатобумажной палаточной ткани размещены винтовые полосы 2 мягкой полирующей основы, выполненные яз хлопчатобумажной ситцевой или сатиновой ткани. Коэффициент радиальной жесткости полос 2 в круге меньше в 2,5...4,0 раза коэффициента жесткости полос 1 иэ палаточной ткани. Длина полос 1 и 2 выполнена равной длине окружности инструмента L = D„.

Число полос 1 более жесткой полирующей основы равно числу Z их заходов а их ширина выполнена одинакоУ вой для всех полос 1 в пределах

0,5-1,0 средней ширины полос 1 и 2

ÍI

h = — — где Н -высота инструменСР= „, 1

1 та; и — число полос 1 и 2 в инструменте. Концы полос 1 и 2 по торцам круга расположены . одинаковым угловым шагом g, напр 1мер, p = 60 . могут быть выполнены с параллельной укладкой слоев ткани, а полосы 3 с соче1анием двухслойной параллельной и 1рехслойной укладкой ткани на периодически повторяемых в окружном направлении секторных участках ° Инструмент в осевом направлении может быть составлен иэ нескольких секций с противоположным винтовым уклоном полос в смежных секциях. Полосы 3 выполнены из палаточной ткани, а полосы 2 - из ситца или сатина, 3 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл. товой закрутки полос увеличивается скорость осевого перемещения периферийной поверхности полос 1 и 2 и повышается производительность полирования.

При выборе числа полос 1 более жесткой полирующей основы, равного числу их заходов, и выполнении одиi 068>0

>фиг.3) ныгол> ен н Осе: м >,. пранлел и из нескольких секций. При э он смежНЫЕ СЕКЦИИ КРУГа Уета-,а Н» 1налэт С

ПРОТИ ВО 1ОЛОжНЫМ ЯИНТОВЫЛ! У>;ГОНОМ ПО лос, что способствует сни>-ению расхода ПаСтЫ И улуЧ»>аЕт >аЧЕС вЂ” О Обработанной говерхност>1.

Для полирования профильных дета20

55 наковой ширины полос 1 в преде:Iàõ

0,5-1,0 средней ширины полос инструмента обеспечивается равномерная высота шероховатости на полной ширине обрабатываемой поверхности детали и однотонный внешний вид. При выполнении ширины h< полос из более жесткой и плотной хлопчатобумажной ткани больше средней ширины h „ полос инструмента, а следовательйо, больше ширины полосы 2 на полируемой поверхности формируются участки с различной высотой микрорельефа шероховатости в виде полос с монотонным оттенком.

При выполнении ширины h< полос 1 менее половины ширины Ь>> полосы 2 при полировании медленно уменьшается высота шероховатости на обработанной поверхности и снижается в два и Goлее раз производительность обработки.

При выборе длины полос 1 и 2 равной длине окружности круга упрощается технология изготовления инструмента.

При этом чередование на торцах круга концов винтовых полос 1 и 2 длиной

>7>D<, выполненных с Односторонней их закруткой и расroëoæåh I>ix с одинаковым угловыл1 ша гом, ус т ран нет статическую неуравновешенность круг-..

В полировальном и>>струменте (фиг.5) полосы 2 голирующей основы из менее жесткой хлопчатобумажной сатиновой или ситцевой ткани набраны с параллельной укладкой ее слоев, а полосы 1 из более жесткой хлопчатобумажной палаточной ткани набраны с сочетанием двухслойной параллельной и трехслойной укладки слоев ткани на периодически повторяемых н окружном направлении секторных участках, например, с угловым шагом (> = 8-10 . трехслойная укладка слоев более жесткой хлопчатобумажной палаточной ткани на секторных участках винтовой полосы 1 с естественной ее закруткой обеспечивает нестационарную переменную характеристику силы трения в контакте полирующей основы и детали; устранение самовозбуждающихся колебаний де-. тали, а также повышает связь пасты с полирующей основой круга и улучшает распределение ласты на рабочей поверхности круга, за счет чего уменьшается ее расход и улучшаетcR качество обработанной поверхности.

Для обработки деталей большой ширины полировальный инструмент леи тел вращения периферийная поверхность круга выполне Ia с переменным в осевом: направлении диаметром. Между фланцами корпуса 3 и полосами 1 и 2 полирующей основы со стороны торцов полировального инструмента установлены полиоовальные диски 4 и > из войлочного материала. Радиагьная жесткость дисков 4 и g превышает, например, в 1,5-3,0 раза, радиальную жесткость винтовых полос 1 из хгопчатобул>ажной палаточной ткнни. ПО этом расстОяние >11 между дисками 4 и выбрано больше ширины пслируемой детали, например, на 7-10 мм.

Наприл>ер, полировальный инструмент (фиг.!) выполнен диаметром D = — 400 мм, высотой H =- 100 мм и H „ — 90 мм из двух нин..оных полос. 1 из хлопчатобумажнсй палаточн. и к:>ни и ->втЫрЕХ ПОЛО 2 ИЗ ХЛОПЧатоо>чажНОй е;.1 èíoâoé или с:;тцевой ткани длиной (а,равнои длине Окр.жности >инструмента. В другом варианте инструмент выполнен ив трех EII1h>oûõ полос 1 из галаточной и -, >Px г олос 2 из хлопчатоб,мажной ситцевой или сатинсной ткани, Пс лесы 1 и 2 навиты на оправку в одну cTi;рону в нид» 2-заходных или 3-заходных винтовых погос по типу полос шн< кового транспортера с чередован> ем материалов разной жесткс>сти в Оген м и Окружном напраелениях. Koh,ы голос 1 и ? Ha торцах круга смеше>гь в окружном на;:р->нлении на одинаковый углопс

Boй шаг f = 60, При э1сл1 толщ на полос 1 >1 2 выпсл. ен . Оди>-а ковой и равной средней ширине пегое инструмента h > = l><= 15 мм. Чисго полос 1 из более жесткой и плотной палаточной ткани равно числу «х заходов.

Иежду фланцами корпуса 3 и торцами полирующей Основы инсгру>.ента установлены диски диал>етром >><= 400 мм и Дл>1ной h = 1 0 мм ИЗ Бой ло .>i ОГО ма Герма ла, с помощью которых н аппо I>lено обжатие со сторонь: торцов .,нет»умента элементов 1 и 2 полиру> ье О -.новы.

Число заходоа винтовой полосы 1-2

1 /0 з 850 (фиг.2), а в другом варианте - 3 (фиг.4) ° Укладка хлопчатобумажной палаточной ткани в полосе 1 выполнена с совмещением двухслойной параллельной с трехслойной укладкой ткани на пе. риодически повторяемых в окружном направлении секторных участках с уго ловым шагом g = 10 . Винтовая полоса 2 набрана из сатиновой и ситцевой ткани почти одинаковой плотности и жесткости с параллельной ее укладкой, Периферийная рабочая поверхность инструментов выполнена с переменным в осевом направлении диаметром, и рабочий профиль круга зеркально отображает профиль полируемой детали.

Полировальный инструмент работает следующим образом.

Полировальному инструменту сообщают вращение с частотой Q и окружной скоростью Vk, детали - круговую подачу с частотой 4 и окружной скоростью V (например, V„= 1 -40 м/c.,: 2;

V = 8-30 мlмин).

Например, кругу диаметром D < †= — 400 мм и высотой Н 1 = g0 мм, содержащего три полосы 1 из хлоп- ;,тобумажной палаточной ткани шириной h 1 — 15 мм, установленные с трехэаходной винтовой закруткой, сообщают вращение с частотой 03 = 1800 об/мин„ а детали диаметром d = 150 мм - вращение с частотой 1 = 30 об/мин, На периферийную рабочую поверхность круга наносят пасту „например, белую твердую, и рабочую поверхность полировального инструмента сближают с по- щ верхностью обрабатываемой детали.

Между кругом и деталью создаю давление, например, с усилием прижима

10 кгс и площадку контакта длиной

1 = (35-40) мм и шириной Н1 --- 0 мм„

При этом создают одинаковую величину радиальной контактной деформации винтовых полос 1 и 2 из материалов разной жесткости, за счет чего обеспечивают различное давление в контакте периферийной поверхности полос i и 2 по ширине обрабатываемой детали. Величина давления на деталь прямо пропорциональна радиальной жесткости смежно расположенных в круге винтовых по55 лос 1 и 2 из хлопчатобумажной палаточной и ситцевой или сатиновой ткани и уменьшается в плоскости вращения круга от середины пп. цадки контакта в пределах длины контакта круга и детали.

В момент вращения круга с частотой

Я и детали с частотой 4 периферийная поверхность винтовой полосы 1 с одногторонней ее винтовой закруткой перемещается в плоскости полирования под углом Щ к оси;, вращения детали. При этом в связи с различной радиальной жесткостью полос 1 и 2 одинаковой величиной их радиальной деформации пе" риодически изменяется с частотой

f = 63 п и давление полирующей основы полос 1 и 2 на участки детали с усилием, равным разности восстанавливающих сил в контакте рабочих полос 1 .л 2 с обрабатываемой поверхностью. В контакте периферии винтовых полос 1 из более жесткой хлопчатобумажной палаточной ткани повышается давление на свободный абразив и деталь,, возрастает пластическая деформация и интенсивно удаляются металл и выступы шероховатости на детали.

При выполнении попос 1 из более жесткой палаточной ткани одинаковой ширины в пределах 0,5...1,0 средней ширины полос инструмента с, х числом, равным числу Е заходов, t выборе i"корости Vq де-али меньше скорости Ч@ осевого перемещения обеспечивается полная оплошность пластических деформаций на всей ширине детали в кон» такcp г op,,-ой полосой 1 и повторяе»ость контакта других полос 1 и дсформацией под углом (p =- 10-45 к оси вращения детали, за счет чего ob..спечивается равномерная высота шероховатости на обработанной поверхности и однотонный внешний вид детапи.

Последующее движение по этим учас;кам детали полирующей основы из хлопчdòîáóìàæíîé ситцево, или сатиновой менее жесткой ткани изменяется траектория движения вопокон мягкой полирующей основы и свободного абразива, снижается удельное давление участков круга на деталь и сглаживаются микронеровности > а обработанной поверхности. Вследствие пеоиодической смены полирующей основы круга иэ разных материапов в контакге с деталью под углом(= 10-45 к оси вращения детали интенсифицируется процесс съема маг;-.риала детали. и быстро скругляют-я .1 удагяются микроне ровност и, ше рсхг аа го - и.

1706850

Прч выполнении многозаходной односторонней винтовой закрутки полос

2 длиной.,равной длине окружности круга, из хлопчатобумажных материалов

5 разной жесткости и плотности, которые расположены с чередованием концов полос на торцах круга в окружном направлен . и с одинаковым угловым шагом, устраняется неуравновешенность круга, и исключаются вибрации с частотой его вращения, эа счет чего обеспечивается улучшение качества обраоотанной поверхности. Кроме того, обеспечивается равномерное распределение на рабочей поверхности круга 1вердой пасты с абразивным порошком при ее нанесении и полировании, улучшается шаржирование и повышается связь абразива с полирующей основой круга, за счет чего

20 уменьшается выброс и расход пасты при обработке и улучшается качество обработанной поверхности.

При выполнении круга из полос с винтовсй закруткой и параллельной 25 укладкой менее жесткой и плотной сатиновой ткани в полосе 2 и сочетании в полосе 1 двухслойной паралгельной укладки с трехглойной укладкой палаточной ткани,-.п периодически говторя- 10 емых в окруж ом направл:.нии секторных участках повишагтсн радиальная жесткость круг», улучшается забор и подвод воздушного г.отока в контакт круга и детали и обеспечивается равномер-35 ное распределение на рабочей поверхности круга абразивной пасты при ее нанесении и поли,".ова: ии. При этом увеличение оежимов ч гроизводительности обработки не приводит к ухудшению 40 качества обработанной поверхности.

В псоцессе полирования профильной псверхност ; деталей тел вращения методом врезания возникает переменное по высоте круга нормально и оссвое усил е. Под воздействием осевых усилий на периферийную поверхность мягкая полирующая основа деформируется в осевом направлении, за счет чего снижается производительность и ухудшается качество обработанной поверх" ности. При выполнении инструмента с переменным в осевом направгении диаметром с профилем, зеркально отображающим профиль детали, и установке

55 со стороны торцов дисков из войлочного полировального материала, радиальная жесткость которых превышает, например, в 3 раза жесткость по лос,. з хлопчатобумажной палаточной гкани, стабилизируется нормальное давление по ширине кон актз и уменьшается величина осе вы.-, деформ > ций полировального инструмента. При этом создаются условия,для повышения производительно:ти полирования без ухудшения качества обоаботанной поверхности и снижается расход пасты и износ инструмента.

В процессе полирования деталей большой ширины сборным полировальным инструментом (фиг.3), составленным иэ нескольких секций с противоположным винтовым уклоном полос в сиежHhIx секциях, уменьшается осевая деформация полирующей основы инструмента и обеспечивается перемещение и отток свободного абразивного порошка пасты от торцов к средней части круга. При этом уменьшается расход пас-ты и инструментов и улучшается качество обработанной поверхности.

Полирование ooóöåñòâëÿþò на станке модели CMA-1 -0 методом врезания корпуса кастрюли по чертежу ЗИФ ТНП

24-001 иэ алюминиевого сплава А И, прч этси используют твердую полиро валь ую пасту на основе стеарина, абр;-зивного порошка ГЭБ (зернистостью

1-3 мкм) и СЖ К. Шероховатость измеряют после 1 мин ооработки (на 3-х позициях по 20 с). Критерием стойкости

Т принят радиальный износ инструмента

8 мм. Режимы полирования: Vy = 40 м/с;

Vд = 40 м/мин; Р = 10-15 кгс.

В таблице представлены данные сравнительных испытаний известного и предлагаемого инструментов.

При использовании предлагаемого полировального инструмента в процессе полирования деталей чз тонколистовых пл стичных материалoi- увеличиваетсг в 1,6-1,7 раза производительность, снижается расход абразивной пасты инструмента, уменьшается высота шероховатости обработанной поверхности, обеспечивается равномерная шероховатость малой высоты на обработанной поверхности и однотонный внешний вид.

Формула изобретения

Полировальный инструмент, выполненный в виде расположенных на корпусе многоэаходных полос полировального материала разной жесткости, 1706850

Съем иа- СтоиЯнрмна полос, нм

Обрабатываемый материал аероховьтость RO, мкм

Примечание

Характеристика н форма полировального инструмента териала, г/мин кость

Т круга, ч исходная после по) тз<рования

" ll

Алюминия е<<А сплав ASH

На обработанной поверхности формируется неравномерная юерпхоеатость с матов<а< оттенком. Не отвечает требованиям чертеаа

0,25-0,4

0,65

1.5

На обработанной поверхнос. тн изб<в<дается неоднородный световой оттенок н неравномерная высота аерохов.

Сборный круг мз трехзаходных винтовых полос из сизалевой и x/á палаток<ой тканп йормы

ЭЭР 400х190х10 СХП/ЭРВ 400х

xl90xl0 XlH, Н<» 90 <е<

0,60

0,20-0,30

15 15

0,19-0,25 0,55 26

1О 15

Инструмент по п,2, Н, 75 им

Сборный круг составлен нз

3-заходнык винтовых полос мз х/б палаточной ткани, выт<зл" венных с двухслойной параллельной и трехслойной укладком, < полос мз сатиновой тка«« с параллельной укладкой, М<струиент 3P8400xl90x15 XIO/ЗРВ

400х190- 15х2П, H < 90 нм и

15 15 (Ь < 1< <7) Алони иве е ый сплав ASH

0,07-0,10 0 44 17

Сборный круг по п.4, Н< 75 им

0,29 14

0,07

Сборнь<й круг поп.4, Н< 60 мм

0,08-0,12 . 0,25 13 борный круг по п.4, н 63 нм

Нераамоиернбя аероховатость обработанмой поверхности и световые полосы с неоднороднье< оттенком.

0,44

0,12-0,19

C6opw

0,13-0,19 0,48 18 и

Сборный круг по п.4, Н< 75 и« при этом по крайней мере, один вид полос выполнен из хлопчатобумажной ткани, отличающийся тем, что, с целью повышения качества полирования, второй вид полос выполнен также из хлопчатобумажной ткани,причем все полосы выполнены с односторонней винтовой закруткой и оасположены с чередованием на торцах круга концов полос с одинаковым угловым шагом, при этом длина полос равна длине окружности инструмента, а число полос из более жесткого хлопчатобумажного материала равно числу их заходов, при этом ширина этих полос выполнена одинаковой и равна 0,5-1,0 средней ширины полос инструмента.

2, Инструмент по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что полосы

Сбпрмый круг из пересекаеюихся полос сизалевой и x/á палаточной ткани (па аат.св.<г 1274917) 10 10

10 (h<

«О, Oh«)

5 15 (hi- О Sh<7) с 16 (h

0,451 )

12 10 (Н<1,1Н„)

15 10 (h1

«1, 25Ь,7) иэ менее жесткого материала выполнены с параллельной укладкой слоев ткани, а полосы иэ более жесткого материала выполнены с сочетанием двухслойной параллельной и трехслойной укладки ткани на периодически повторяемых в окружном направлении секторных участках.

3. Инструмент по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что последний в осевом направлении составлен из нескольких секций с противоположным винтовым уклоном полос в смежных

15 секЦиях °

4. Инструмент по пп.1-3, о т л и ч а ю шийся тем, что полосы иэ более жесткого материала выполнены иэ палаточной ткани, а из менее жесткого — из ситца или сатина.

0,08-0,10 0,54 20 Однотонный вчеюнмй анд в звркальчо ччстая обработанная поверхность!

Р м 7

Фиг.2

1706850

Фиг 4

Соста витель С. Чукаева

Техред Л.Олийнык

Гедактог О. Хрипота

Корректор Г. Осауленко.

Заказ 230 Тираж Подписное

ВНИИПИ Госуда1 .!в ° ii.! 1 к митета по изобретениям и открьгтиям при ГКНТ СССР !

11 .3, . !осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственн"-! 1,, " акакий комбинат Патент, г, Ужгород, уп. Гагарина„ 101